Automatisierungslösungen für Landmaschinen

Bosch Rexroth schafft die Systemvoraussetzungen für die Einführung von Robotik und Automatisierungen in Landmaschinen. Der neue High Performance Computer Offroad Robotic Controller ORC2 ebnet den Weg für autonome und komplexe Fahr- und Arbeitsfunktionen. Schon jetzt umfasst das BODAS Ecosystem das Collision Avoidance System CAS auf Basis von Sensoren zur Umfelderkennung. Ergänzend meldet die kinematische Positionserfassung KPS die exakte Position von Aktoren, zum Beispiel bei Frontladern von Traktoren.

Als Herzstück für die Teil- und Hochautomatisierung von landwirtschaftlichen Arbeitsmaschinen bietet der ORC2 ein offenes, modulares Ecosystem mit einem kostenoptimierten High Performance Computer, auch für KI-Anwendungen. Auf Basis des weit verbreiteten Echtzeitsystems QNX mit integriertem ROS2 Stack ist der ORC2 für Safety-Anwendungen vorbereitet. Aufbauend auf Automotive-Technologien aus der Bosch Gruppe hat Bosch Rexroth eine funktional sichere Einheit explizit für Off-Highway-Anwendungen entwickelt. Sie ist optimiert auf die Verarbeitung von Daten aus hochauflösenden Sensoren wie LIDAR oder Radare, Videodaten, komplexe Sensorikdaten und auf die Kombination dieser Sensorikvarianten. Mit zahlreichen Kommunikationsschnittstellen fügen sich die Steuergeräte in unterschiedlichste Konzepte ein.

Der wachsende Software-Stack wird künftig Module wie Positions- und Umfelderfassung, Bilderkennung, Wahrnehmungslogiken (Perception Logics) oder Birdview enthalten. Zusätzlich wird eine 360° Personenerkennung realisiert. Sie ist Voraussetzung für die Umsetzung von Assistenzfunktionen für ein sicheres Arbeiten und ein Arbeitsraummonitoring. Darüber hinaus können OEMs selbst auf dem ORC2 Lösungen entwickeln.

System zur Kollisionsvermeidung erkennt Personen

Sensoren zur Umfelderkennung erweitern das bewährte BODAS Ecosystem. Das Collision Avoidance System CAS von Bosch Rexroth für einen effektiven Kollisionsschutz nutzt eine modular wählbare Kombination aus Radar, Ultraschall und Smart Cameras. BODAS Steuergeräte werten die Sensordaten aus, um Objekte zu detektieren und zu klassifizieren. Mit Radarsensoren kann CAS bis zu 40 Objekte gleichzeitig erfassen. Die Nahfeldüberwachung mit Ultraschall unterstützt bis zu 12 Sensoren. In Verbindung mit Smart Cameras erkennt CAS auch Personen und unterscheidet diese zuverlässig von anderen Objekten. Die CAS-Software ist sicherheitskonform nach EN ISO 13849, DIN EN ISO 25119 und DIN EN ISO 19014 entwickelt und stellt somit das funktional sichere Verarbeiten von detektierten Objekten sicher. Sie unterstützt die standardisierte Kommunikationsschnittstelle nach ISO 21815-2. Die Kommunikation mit dem Antriebsstrang, zum Beispiel mit unserer Antriebslösung AgDrive oder der Software eDA, ermöglicht – sofern vom Maschinenhersteller gewünscht – eine automatische Verzögerung bis hin zur Notbremsung.

Die Lösungsplattform Kinematic Position Sensing KPS erfasst mit Hilfe von Inertialsensoren die Maschinenbewegungen präzise und bildet damit die technische Basis für autonome Funktionen. KPS kann bei Bedarf auch mit weiteren Sensoren wie Linear- oder Winkelsensoren modular erweitert werden. Das BODAS Ecosystem verbindet die Positionsinformationen mit den elektronisch angesteuerten Hydraulikkomponenten und schafft so die Grundlagen für höhere Automationslösungen wie etwa eine Hubhöhenbegrenzung.

Bei Ergänzung des KPS Systems mit Drucksensoren erfasst die leicht zu integrierende Funktion Payload Estimation Loader (PEL) das Gewicht angehobener Lasten im kompletten Arbeitsbereich der Maschinen und das sogar während der Fahrt. Das System kann in allen Steigungen und Arbeitspunkten verwendet werden.

Kurze Entwicklungszeiten für neue Konzepte

BODAS bietet Herstellern hohe Freiheitsgrade, um High-Perfomance-Funktionen auf der Softwareebene zu skalieren, freizuschalten oder nachträglich zu installieren. Damit können Hersteller Preis und Performance ihrer Fahrzeuge frei und individuell skalieren und mit neuen Geschäftsmodellen verknüpfen. Gleichzeitig verkürzt das Ökosystem die Entwicklungszeiten neuer Fahrzeugkonzepte für die Landwirtschaft durch umfangreiche Bibliotheken. Das Lösungsportfolio ist auf die Vorgaben der neuen Maschinenverordnung, gültig ab Anfang 2027, und des ab Dezember 2027 geltenden Cyber Resilience Acts vorbereitet.